JP2015013248A - 塗工装置及び電極の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コーティングロールを停止させることなく、塗膜の塗布終端部の厚さが増大することを抑えることができる塗工装置を提供すること。【解決手段】塗工装置２０は、コーティングロール２２と、コーティングロール２２にペースト状の塗料を付着させるコンマロール２３と、金属箔１１を搬送するバッキングロール２５と、金属箔１１に塗布された活物質ペースト１２の塗膜の厚さを検出するセンサ２４と、を備える。バッキングロール２５は、金属箔１１をコーティングロール２２に付着した活物質ペースト１２に接触させる接触位置Ｐ１と、金属箔１１をコーティングロール２２に付着した活物質ペースト１２から離間させる離間位置との間で移動する。制御装置２８は、センサ２４にて検出された活物質ペースト１２の塗布終端部の厚さが基準値よりも厚いときには、接触位置Ｐ１から離間位置にまで移動するときのバッキングロール２５の離間速度を増速する。【選択図】図１

Description

本発明は、基材シートに塗料を塗布する塗工装置、及び金属箔と活物質ペーストとで構成される電極の製造方法に関する。

二次電池やキャパシタのような蓄電装置は再充電が可能であり、繰り返し使用することができるために電源として広く利用されている。二次電池として、正極用のシート状の電極及び負極用のシート状の電極が、間にセパレータが介在する状態で積層された積層型の電極組立体を備えたものがある。

シート状の電極あるいは帯状の電極を形成する場合、一般に、長尺の帯状の金属箔（基材シート）上に活物質ペースト（塗料）を間欠的に塗布して活物質層を形成した後、ロールプレス等の処理を行い、その後、帯状の金属箔から目的とする形状に切断することにより電極が製造される。この電極製造時においてコーティングロールを用いる場合、金属箔に活物質ペーストを間欠的に塗布する際には、活物質ペーストの塗布終端部に、当該活物質ペーストの厚みの変動が起きやすい。例えば、塗布終端部における塗膜の厚みは、予め設定された設計上の基準値を超えて厚くなることがある。

このように、活物質ペーストの塗布終端部において塗膜が厚くなることを抑える方法として、例えば、特許文献１が挙げられる。
図８（ａ）に示すように、特許文献１に開示の塗工方法では、コーティングロール８１上に配設された調節器８４によって、ホッパー８５内の塗料８６が一定間隙のスリットから排出され、コーティングロール８１上に一定厚みの塗料層８６ａが形成される。その一方でバッキングロール８２上では、金属箔などの基材シート８３が一定の速度で搬送される。

そして、バッキングロール８２をコーティングロール８１に接近させ、コーティングロール８１上の塗料層８６ａに基材シート８３を接触させることによって、塗料層８６ａが基材シート８３上に塗布されるとともに、基材シート８３には塗膜８９が形成される。

図８（ｂ）に示すように、バッキングロール８２をコーティングロール８１から間欠的に離間させることによって、基材シート８３に無塗布部９０が間欠的に形成される。この間欠塗工において、コーティングロール８１からバッキングロール８２を離間させる直前に、コーティングロール８１の回転を停止させる。このコーティングロール８１の回転停止により、基材シート８３からの塗料８６の切れが改善され、これにより塗料の盛り上がり現象が抑制されるようになるため、塗膜８９の塗布終端部において厚みが増すことを低減することができる。

特開平８−１３１９３４号公報

ところで、特許文献１の間欠塗工方法においては、塗膜８９の塗布終端部における厚みの増大を抑えるためにコーティングロール８１を停止させているが、このようにしてコーティングロール８１を停止させると、新たに以下のような不都合が生じるおそれがある。

すなわちコーティングロール８１を停止させている間に、ホッパー８５から塗料８６が漏れ出し、漏れ出した塗料８６が留まる部分では、塗料層８６ａの厚みが厚くなってしまう。このため、コーティングロール８１の回転が再開されて塗布された塗膜８９の一部においては厚みが部分的に増大するようになる、という不都合が生じる。

このように、コーティングロール８１を停止させると、塗膜の塗布終端部における厚みの増大については防止することができるものの、塗膜の一部においては部分的な厚みの増大が生じてしまうおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コーティングロールを停止させることなく、塗膜の塗布終端部の厚さが増大することを抑えることができる塗工装置を提供することにある。また、金属箔に塗布された活物質ペーストの塗布終端部の厚さが増大することを抑えることができる電極の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決する塗工装置は、コーティングロールと、前記コーティングロールにペースト状の塗料を付着させる付着装置と、基材シートを搬送するとともに、前記基材シートを前記コーティングロールに付着した前記塗料に接触させる接触位置と、前記基材シートを前記コーティングロールに付着した前記塗料から離間させる離間位置との間で移動可能なバッキングロールと、を有し、前記バッキングロールを前記コーティングロールと同方向に回転させるとともに、前記バッキングロールを前記接触位置と前記離間位置との間で繰り返し移動させることによって、前記塗料を前記基材シートに間隔を空けて塗布する塗工装置であって、前記接触位置と前記離間位置との間を移動するときの前記バッキングロールの移動速度を制御する制御装置と、前記基材シートに塗布された前記塗料の塗膜の厚さを検出する厚さ検出器と、を備え、前記制御装置は、前記厚さ検出器にて検出された前記塗膜の塗布終端部の厚さが前記塗膜の基準値よりも厚いときには、前記接触位置から前記離間位置にまで移動するときの前記バッキングロールの移動速度である離間速度を、前記基準値よりも厚い前記塗布終端部が前記厚さ検出器で検出されたときの同離間速度よりも増速することをその要旨とする。

同構成によれば、塗膜の塗布終端部の厚さが塗膜の基準値よりも厚い場合、バッキングロールがコーティングロールから離間するときの離間速度は、同基準値を超えた塗布終端部が検出されたときの離間速度よりも増速される。このようにしてバッキングロールの離間速度が増速されると、増速される前と比較して、コーティングロールに付着している塗料から基材シートが離れるときの速度は速くなるため、基材シートからの塗料の切れが向上するようになり、塗膜の塗布終端部における厚みの増大が抑えられるようになる。従って、同構成によれば、コーティングロールを停止させることなく、塗膜の塗布終端部の厚さが増大することを抑えることができる。

また、上記制御装置は、前記離間速度の増速を複数回実行することが好ましい。
同構成によれば、バッキングロールの離間速度の増速が実行されるごとに同離間速度は速くなっていく。そのため、離間速度の増速が実行されるごとに、基材シートからの塗料の切れは向上していく。従って、塗膜の塗布終端部における厚みの増大をより一層抑えることができる。

また、上記制御装置は、前記厚さ検出器にて検出された前記塗膜の塗布始端部の厚さが前記基準値よりも薄いときには、前記塗布始端部の厚さが前記基準値に近づくように、前記離間位置から前記接触位置にまで移動するときの前記バッキングロールの移動速度である接近速度を変更することが好ましい。

本発明者は、塗膜の塗布始端部の厚さが塗膜の基準値よりも薄く、塗布始端部の厚さが不足しているときにあって、バッキングロールがコーティングロールに接近するときの接近速度を変更すると、塗膜の塗布始端部の厚さが変化することを見出した。より詳細には、接近速度がある値に達するまでは、接近速度の増大に伴って塗布始端部の厚さは基準値に向けて厚くなっていく。そして、接近速度がある値に達した以降は、接近速度の増大に伴って塗布始端部の厚さは基準値から離れて薄くなっていくことを見出した。そこで、同構成では、塗膜の塗布始端部の厚さが塗膜の基準値よりも薄いときには、塗布始端部の厚さが同基準値に近づくように、バッキングロールの接近速度を変更するようにしている。従って、塗膜の塗布始端部の厚さが、塗膜の基準値よりも過度に薄くなることを抑えることができる。

また、上記塗工装置において、前記基材シートは金属箔であり、前記塗料は活物質を含む活物質ペーストである、という構成を採用することもできる。
同構成によれば、塗工装置により、活物質ペーストを金属箔に間欠塗工することができ、蓄電装置の電極を製造することができる。

また、上記課題を解決する電極の製造方法は、コーティングロールと、前記コーティングロールに活物質を含む活物質ペーストを付着させる付着装置と、金属箔を搬送するとともに、前記金属箔を前記コーティングロールに付着した前記活物質ペーストに接触させる接触位置と、前記金属箔を前記コーティングロールに付着した前記活物質ペーストから離間させる離間位置との間で移動可能なバッキングロールと、を備える塗工装置にて、前記金属箔及び前記活物質ペーストを有した電極を製造する方法であって、前記バッキングロールを前記コーティングロールと同方向に回転させるとともに、前記バッキングロールを前記接触位置と前記離間位置との間で繰り返し移動させることによって、前記活物質ペーストを前記金属箔に間隔を空けて塗布するとともに、前記接触位置から前記離間位置にまで移動するときの前記バッキングロールの移動速度である離間速度を、前記金属箔に塗布された前記活物質ペーストの塗布終端部における厚さに応じて補正することをその要旨とする。

バッキングロールがコーティングロールから離間するときの離間速度を増速すると、金属箔からの活物質ペーストの切れが向上するようになるため、活物質ペーストの塗布終端部における厚みの増大が抑えられるようになる。このようにバッキングロールの離間速度を変化させると、活物質ペーストの塗布終端部における厚さを変化させることができる。そこで、同方法では、活物質ペーストの塗布終端部における厚さに応じてバッキングロールの離間速度を補正するようにしており、こうした離間速度の補正を通じて活物質ペーストの塗布終端部の厚さを調整することができるようになる。従って、同方法によれば、コーティングロールを停止させることなく、活物質ペーストの塗布終端部の厚さが増大することを抑えることも可能になる。

本発明によれば、コーティングロールを停止させることなく、塗膜の塗布終端部の厚さが増大することを抑えることができる。また、金属箔に塗布された活物質ペーストの塗布終端部の厚さが増大することを抑えることができる。

塗工装置を備える電極の製造装置を模式的に示す図。 接触位置と離間位置とにあるバッキングロールを示す図。 金属箔の搬送方向における活物質ペーストの断面図。 バッキングロールの離間速度と活物質ペーストの終端厚さとの関係を示すグラフ。 バッキングロールの接近速度と活物質ペーストの始端厚さとの関係を示すグラフ。 バッキングロールの離間速度を設定する処理についてその手順を示すフローチャート。 バッキングロールの接近速度を設定する処理についてその手順を示すフローチャート。 （ａ）及び（ｂ）は、背景技術を示す図。

以下、塗工装置及び電極の製造方法を具体化した一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
図１に示すように、蓄電装置としてのリチウムイオン二次電池に用いる電極の製造装置１０は、集電体となる金属箔１１の一方の面である塗工面１１ａに、活物質ペースト１２を間欠塗工し、その活物質ペースト１２を乾燥、圧縮して活物質層３５を形成するための装置である。なお、金属箔１１は上記基材シートに相当する。また、活物質ペースト１２は、ペースト状の上記塗料に相当する。

電極の製造装置１０は、正極電極を製造する場合には、例えばアルミニウム箔である正極用の金属箔１１に、正極用の活物質ペースト１２を塗工し、塗工面１１ａに正極用の活物質層３５を設けるための装置となる。正極用の活物質ペースト１２には、正極用の活物質、導電剤、バインダ、及び溶媒を混練したものが用いられる。

また、電極の製造装置１０は、負極電極を製造する場合には、例えば銅箔である負極用の金属箔１１に、負極用の活物質ペースト１２を塗工し、塗工面１１ａに負極用の活物質層３５を設けるための装置となる。負極用の活物質ペースト１２には、負極用の活物質、導電剤、バインダ、及び溶媒を混練したものが用いられる。

電極の製造装置１０は、金属箔１１の供給機構部１４を備え、供給機構部１４では金属箔１１は供給リール１４ａにロール状に捲回されている。また、電極の製造装置１０は、金属箔１１に活物質ペースト１２を塗工する塗工装置２０を備え、この塗工装置２０は金属箔１１の搬送方向Ｘ１における供給機構部１４の下流側に設けられている。

塗工装置２０は、活物質ペースト１２の収容部２１、円柱状のコーティングロール２２、収容部２１から供給される活物質ペースト１２をコーティングロール２２の表面に付着させる付着装置であって活物質ペースト１２の厚さ（量）を調節する略円柱状のコンマロール２３を有する。

また、塗工装置２０は、金属箔１１を搬送する円柱状のバッキングロール２５を備える。各ロール２２，２３，２５は平行に配置されている。
コーティングロール２２は、バッキングロール２５の回転方向Ｙ１とは同方向（図１では時計回り）である回転方向Ｙ２に回転する。これにより、近接した表面同士は反対方向に移動し、コーティングロール２２の表面に付着した活物質ペースト１２を金属箔１１の塗工面１１ａに転写する。コンマロール２３は、コーティングロール２２から一定の隙間２３ａを空けて離間している。

また、塗工装置２０は、金属箔１１に塗布された活物質ペースト１２の塗膜の厚さを検出する厚さ検出器としてのセンサ２４を備える。このセンサ２４は、後述する乾燥炉３０とバッキングロール２５との間における塗工面１１ａに対向して設けられている。

図２に示すように、バッキングロール２５は、金属箔１１をコーティングロール２２に対して接近させることにより、活物質ペースト１２と金属箔１１とを接触させ、金属箔１１の塗工面１１ａに活物質ペースト１２を塗布する接触位置Ｐ１に移動可能である。また、バッキングロール２５は、接触位置Ｐ１から離れた位置であり、金属箔１１の塗工面１１ａに活物質ペースト１２を塗布させない離間位置Ｐ２にも移動可能である。バッキングロール２５は、該バッキングロール２５を回転させる図示しないモータ等の駆動装置を有しており、軸心まわりに回転可能にされている。また、バッキングロール２５は、該バッキングロール２５を移動させるモータ４０等の駆動装置を有しており、このモータ４０の駆動制御を通じて接触位置Ｐ１と離間位置Ｐ２との間を移動可能である。

先の図１に示すように、電極の製造装置１０は、制御装置２８を備えている。この制御装置２８は、バッキングロール２５の駆動装置や上記センサ２４に接続されており、バッキングロール２５の位置や移動速度等を制御する。制御装置２８は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）や記憶装置（メモリ）を有する。制御装置２８の記憶装置には、各種の制御プログラムが記憶されている。また、制御装置２８の中央処理装置は、記憶装置に記憶された制御プログラムにしたがって各種の処理を実行し、電極の製造装置１０の動作を制御する。

制御装置２８の制御プログラムには、バッキングロール２５を離間位置Ｐ２から接触位置Ｐ１に移動させるタイミングが設定されるとともに、バッキングロール２５を接触位置Ｐ１から離間位置Ｐ２に移動させるタイミングが設定されている。そして、バッキングロール２５を離間位置Ｐ２から接触位置Ｐ１に位置させるタイミングは、コーティングロール２２表面の活物質ペースト１２を、金属箔１１の転写開始位置から転写させるタイミングである。一方、バッキングロール２５を接触位置Ｐ１から離間位置Ｐ２に移動させるタイミングは、金属箔１１に所定の長さだけ活物質ペースト１２が転写されたタイミングである。

また、バッキングロール２５を接触位置Ｐ１から離間させている時間の長さによって、金属箔１１に活物質ペースト１２が塗工されない部位である非塗工部１１ｂの長さが決定される。そして、制御装置２８により、バッキングロール２５が接触位置Ｐ１と離間位置Ｐ２との間で繰り返し移動されることにより、金属箔１１に活物質ペースト１２が間欠塗工される。

電極の製造装置１０において、搬送方向Ｘ１における塗工装置２０の下流側には、金属箔１１の塗工面１１ａに塗布された活物質ペースト１２を乾燥させる乾燥炉３０が設けられている。乾燥炉３０の内部には、高温の熱媒体（例えば空気や窒素ガスなどの気体）が外部から供給され、金属箔１１に塗工された活物質ペースト１２を加熱するとともに、活物質ペースト１２から蒸発した溶媒蒸気を乾燥炉３０内から除去するようになっている。

電極の製造装置１０において、搬送方向Ｘ１における乾燥炉３０の下流側（出口側）には、金属箔１１を搬送方向Ｘ１へ搬送しながら、乾燥済みの活物質ペースト１２を一対のプレスロール３２ａによりロールプレス（圧縮）するプレス機構部３２が設けられている。プレス機構部３２により乾燥済みの活物質ペースト１２を圧縮することで、正極用、又は負極用の活物質層３５が形成される。また、搬送方向Ｘ１におけるプレス機構部３２の下流側には、金属箔１１を巻取る巻取リール３６ａを有する巻取機構部３６を備える。

先の図２に示すように、電極の製造工程において、制御装置２８は、バッキングロール２５を離間位置Ｐ２に位置させつつ、コーティングロール２２を一定速度でＹ２の方向に回転させる。すると、コンマロール２３によってコーティングロール２２の表面に活物質ペースト１２が付着される。また、制御装置２８は、バッキングロール２５を回転させ、金属箔１１を搬送方向Ｘ１へ搬送させる。

次に、制御装置２８は、バッキングロール２５を離間位置Ｐ２から接触位置Ｐ１に移動させる。すると、金属箔１１の塗工面１１ａに活物質ペースト１２が接触し、転写が開始される。その後、制御装置２８は、バッキングロール２５を一定速度で回転させ、金属箔１１を一定の速度で搬送させる。すると、活物質ペースト１２は、一定の厚みで金属箔１１の塗工面１１ａに塗工される。

活物質ペースト１２の層が金属箔１１の塗工面１１ａに転写されていき、活物質ペースト１２の層の長さが一定の長さになると、制御装置２８は、バッキングロール２５を接触位置Ｐ１から離間させ、離間位置Ｐ２に向けて移動させる。その結果、活物質ペースト１２の層に連続して非塗工部１１ｂが形成される。

図３に、金属箔１１に対して間欠塗工された活物質ペースト１２の断面を示す。なお、図３に示す断面は、金属箔１１の搬送方向における活物質ペースト１２の断面である。
この図３に示すように、金属箔１１に塗布された活物質ペースト１２において、最初に塗布された端部を塗布始端部Ｓとし、最後に塗布された端部を塗布終端部Ｅとする。そして、活物質ペースト１２の塗膜の厚さについて、予め設定された設計上の基準値を基準厚さＴとする（より詳細には、乾燥炉３０で乾燥される前の活物質ペースト１２の塗膜における基準厚さＴ）。また、活物質ペースト１２の塗布始端部Ｓの塗膜の厚さであって最も薄い部分の厚さを始端厚さＴｓとし、塗布終端部Ｅの塗膜の厚さであって最も厚い部分の厚さを終端厚さＴｅとする。なお、これら始端厚さＴｓ及び終端厚さＴｅは、センサ２４によって検出される値である。ちなみに、塗布始端部Ｓの塗膜の厚さの所定枚数分の平均値を始端厚さＴｓとし、塗布終端部Ｅの塗膜の厚さの所定枚数分の平均値を終端厚さＴｅとしてもよい。

本実施形態で使用した活物質ペースト１２では、始端厚さＴｓが基準厚さＴよりも薄く、終端厚さＴｅが基準厚さＴよりも厚くなる傾向が見られた。ここで、終端厚さＴｅが基準厚さＴよりも過剰に厚くなったり、始端厚さＴｓが基準厚さＴよりも過剰に薄くなったりすると、活物質ペースト１２の塗膜厚さが不均一になる。このようにして活物質ペースト１２の塗膜厚さが不均一になると、例えば対向する正極及び負極の電極量が異なるようになり、リチウムが析出しやすくなるおそれがある。

こうした塗布終端部Ｅでの厚みの増大や、塗布始端部Ｓでの厚さ不足を抑えるべく、本発明者は各種の実験等を行った。その結果、接触位置Ｐ１から離間位置Ｐ２にまで移動するときのバッキングロール２５の移動速度である離間速度ＲＳを変化させることにより、終端厚さＴｅが変化することを見出した。

図４に示すように、バッキングロール２５の離間速度ＲＳが速くなるほど、終端厚さＴｅは薄くなっていく。このように離間速度ＲＳを増大させると終端厚さＴｅが薄くなる理由は、離間速度ＲＳが速くなるほど、コーティングロール２２に付着している活物質ペースト１２から金属箔１１が離れるときの速度は速くなるため、金属箔１１からの活物質ペースト１２の切れが向上し、塗布終端部Ｅにおける厚みの増大が抑えられるようになるからである。

また、本発明者は、離間位置Ｐ２から接触位置Ｐ１にまで移動するときのバッキングロール２５の移動速度である接近速度ＳＳを変化させることにより、始端厚さＴｓが変化することも見出した。

図５に示すように、バッキングロール２５の接近速度ＳＳがある値（極値速度ＳＳ１）に達するまでは、接近速度ＳＳの増大に伴って始端厚さＴｓは基準厚さＴに向けて厚くなっていく。このように接近速度ＳＳを増大させると始端厚さＴｓが増加する理由は、金属箔１１に対する活物質ペースト１２の単位時間当たりの塗布量が接近速度ＳＳの増大に伴って多くなるためである。

そして、接近速度ＳＳがある値（極値速度ＳＳ１）に達した以降は、接近速度ＳＳの増大に伴って始端厚さＴｓは基準厚さＴから離れて薄くなっていく。このように接近速度ＳＳを更に増大させると始端厚さＴｓが薄くなる理由は、接近速度ＳＳが過剰に速すぎるために、金属箔１１に塗布された活物質ペースト１２が、金属箔１１の巾方向（金属箔１１の搬送方向Ｘ１に直交する方向）に押し出され、その分、塗膜が薄くなるためであると考えられる。

こうした原理に基づき、本実施形態では、制御装置２８によって離間速度ＲＳを制御することにより、終端厚さＴｅの増大を抑えるようにしている。また、制御装置２８によって接近速度ＳＳを制御することにより、始端厚さＴｓが過度に薄くなることを抑えるようにしている。

まず、離間速度ＲＳを設定する処理について説明する。
図６に、離間速度ＲＳを設定する処理手順を示す。なお、本処理は、制御装置２８によって実行される。

本処理が開始されるとまず、終端厚さＴｅが基準厚さＴよりも厚いか否かが判定される。より詳細には、終端厚さＴｅが終端許容厚さＴｅ１を超えているか否かが判定される（Ｓ１００）。この終端許容厚さＴｅ１は、先の図４に示すように、基準厚さＴよりも大きい値であって、終端厚さＴｅとして設計上許容できる最大厚さが設定されている。換言すれば、この終端許容厚さＴｅ１は、終端厚さＴｅが、実用上、基準厚さＴとほぼ同じになっているとみなすことのできる厚さとされている。

そして、終端厚さＴｅが終端許容厚さＴｅ１以下であるときには（Ｓ１００：ＮＯ）、現状の離間速度ＲＳが維持されて（Ｓ１３０）、本処理は終了される。
一方、終端厚さＴｅが終端許容厚さＴｅ１を超えているときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、離間速度ＲＳの増速処理が実行される（Ｓ１１０）。このステップＳ１１０では、現状の離間速度ＲＳに対して予め設定された一定の加算値Ａ１を足した値が新たな離間速度ＲＳとして設定されることにより、離間速度ＲＳは増速される。このようにして終端厚さＴｅが終端許容厚さＴｅ１を超えているときには、離間速度ＲＳの増速処理が実行されることにより、当該離間速度ＲＳは、基準厚さＴよりも厚い塗布終端部Ｅがセンサ２４で検出されたときの離間速度ＲＳに比べて増速される。

こうして離間速度ＲＳの増速処理が実行されると、次に、終端厚さＴｅが終端許容厚さＴｅ１以下になったか否かが判定される（Ｓ１２０）。そして、終端厚さＴｅが未だ終端許容厚さＴｅ１を超えているときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、終端厚さＴｅが終端許容厚さＴｅ１以下になるまで、ステップＳ１１０及びステップＳ１２０の処理が繰り返し実行される。これにより、ステップＳ１２０で否定判定される毎に、離間速度ＲＳの増速処理が繰り返し実行され、離間速度ＲＳは加算値Ａ１づつ増速されていく。

一方、ステップＳ１２０にて、終端厚さＴｅが終端許容厚さＴｅ１以下になったと判定されるときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、増速された現状の離間速度ＲＳが維持されて（Ｓ１３０）、本処理は終了される。

次に、接近速度ＳＳを設定する処理について説明する。
図７に、接近速度ＳＳを設定する処理手順を示す。なお、本処理も、制御装置２８によって実行される。

本処理が開始されるとまず、始端厚さＴｓが基準厚さＴよりも薄いか否かが判定される。より詳細には、始端厚さＴｓが始端許容厚さＴｓ１未満であるか否かが判定される（Ｓ２００）。この始端許容厚さＴｓ１は、先の図５に示すように、基準厚さＴよりも小さい値であって、始端厚さＴｓとして設計上許容できる最小厚さが設定されている。換言すれば、この始端許容厚さＴｓ１は、始端厚さＴｓが、実用上、基準厚さＴとほぼ同じになっているとみなすことのできる厚さとされている。

そして、始端厚さＴｓが始端許容厚さＴｓ１以上であるときには（Ｓ２００：ＮＯ）、現状の接近速度ＳＳが維持されて（Ｓ２７０）、本処理は終了される。
一方、始端厚さＴｓが始端許容厚さＴｓ１未満であるときには（Ｓ２００：ＹＥＳ）、接近速度ＳＳの増速処理が実行される（Ｓ２１０）。このステップＳ２１０では、現状の接近速度ＳＳに対して予め設定された一定の加算値Ａ２を足した値が新たな接近速度ＳＳとして設定されることにより、接近速度ＳＳは増速される。

ステップＳ２１０にて接近速度ＳＳが増速されると、次に、始端厚さＴｓが厚くなる方向に変化したか否かが判定される（Ｓ２２０）。そして、始端厚さＴｓが厚くなる方向に変化したときには（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、現状の接近速度ＳＳが、先の図５に示した極値速度ＳＳ１よりも遅い領域の速度であると判断される。そしてこの場合には、始端厚さＴｓが厚くなる方向へ、つまり始端厚さＴｓが基準厚さＴに近づく方向へ接近速度ＳＳを変化させるために、接近速度ＳＳの増速処理が実行される（Ｓ２３０）。このステップＳ２３０では、現状の接近速度ＳＳに対して予め設定された一定の加算値Ａ３を足した値が新たな接近速度ＳＳとして設定されることにより、接近速度ＳＳは増速される。なお、加算値Ａ２と加算値Ａ３とは、互い同じ値でもよく、あるいは互いに異なった値でもよい。

ステップＳ２３０にて、接近速度ＳＳの増速処理が実行されると、次に、始端厚さＴｓが始端許容厚さＴｓ１以上になったか否かが判定される（Ｓ２４０）。そして、始端厚さＴｓが未だ始端許容厚さＴｓ１に満たないときには（Ｓ２４０：ＮＯ）、始端厚さＴｓが始端許容厚さＴｓ１以上になるまで、ステップＳ２３０及びステップＳ２４０の処理が繰り返し実行される。これにより、ステップＳ２４０で否定判定される毎に、接近速度ＳＳの増速処理が繰り返し実行され、接近速度ＳＳは加算値Ａ３づつ増速されていく。

一方、ステップＳ２４０にて、始端厚さＴｓが始端許容厚さＴｓ１以上になったと判定されるときには（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、増速された現状の接近速度ＳＳが維持されて（Ｓ２７０）、本処理は終了される。

上記ステップＳ２２０にて、始端厚さＴｓが厚くなる方向に変化していないと判定されるときには（Ｓ２２０：ＮＯ）、現状の接近速度ＳＳが、先の図５に示した極値速度ＳＳ１よりも速い領域の速度であると判断される。そしてこの場合には、始端厚さＴｓが厚くなる方向に、つまり始端厚さＴｓが基準厚さＴに近づく方向へ接近速度ＳＳを変化させるために、接近速度ＳＳの減速処理が実行される（Ｓ２５０）。このステップＳ２５０では、現状の接近速度ＳＳから予め設定された一定の減算値Ｂ１を引いた値が新たな接近速度ＳＳとして設定されることにより、接近速度ＳＳは減速される。

ステップＳ２５０にて、接近速度ＳＳの減速処理が実行されると、次に、始端厚さＴｓが始端許容厚さＴｓ１以上になったか否かが判定される（Ｓ２６０）。そして、始端厚さＴｓが未だ始端許容厚さＴｓ１に満たないときには（Ｓ２６０：ＮＯ）、始端厚さＴｓが始端許容厚さＴｓ１以上になるまで、ステップＳ２５０及びステップＳ２６０の処理が繰り返し実行される。これにより、ステップＳ２６０で否定判定される毎に、接近速度ＳＳの減速処理が繰り返し実行され、接近速度ＳＳは減算値Ｂ１づつ減速されていく。

一方、ステップＳ２６０にて、始端厚さＴｓが始端許容厚さＴｓ１以上になったと判定されるときには（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、減速された現状の接近速度ＳＳが維持されて（Ｓ２７０）、本処理は終了される。

次に、塗工装置２０及び塗工装置２０による電極の製造方法から得られる作用を説明する。
先の図６に示したように、活物質ペースト１２の終端厚さＴｅが終端許容厚さＴｅ１よりも厚い場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１１０の処理が行われることにより、バッキングロール２５の離間速度ＲＳは増速される。このようにして離間速度ＲＳが増速されると、上述したように金属箔１１からの活物質ペースト１２の切れが向上するようになるため、終端厚さＴｅの増大が抑えられるようになる。

また、ステップＳ１２０にて、終端厚さＴｅが終端許容厚さＴｅ１よりも厚いと判定されるときには、終端厚さＴｅが終端許容厚さＴｅ１以下になるまで、離間速度ＲＳの増速が繰り返し実行される。このようにして離間速度ＲＳの増速処理が複数回実行されると、
離間速度ＲＳの増速が実行されるごとに同離間速度ＲＳは速くなっていく。そのため、離間速度ＲＳの増速が実行されるごとに、金属箔１１からの活物質ペースト１２の切れは向上していく。

また、先の図７に示したように、活物質ペースト１２の始端厚さＴｓが始端許容厚さＴｓ１よりも薄い場合には（Ｓ２００：ＹＥＳ）、ステップＳ２１０及びステップＳ２２０の処理が行われる。これにより、始端厚さＴｓを基準厚さＴに近づけるためには、接近速度ＳＳを増速した方がよいのか、あるいは減速した方がよいのかが判定される。そして、接近速度ＳＳを増速した方がよい場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、ステップＳ２３０及びステップＳ２４０の処理が実行されることにより、始端厚さＴｓが始端許容厚さＴｓ１以上になるまで、接近速度ＳＳの増速処理が実行される。一方、接近速度ＳＳを減速した方がよい場合には（Ｓ２２０：ＮＯ）、ステップＳ２５０及びステップＳ２６０の処理が実行されることにより、始端厚さＴｓが始端許容厚さＴｓ１以上になるまで、接近速度ＳＳの減速処理が実行される。このようにして接近速度ＳＳが変更されることにより、始端厚さＴｓは基準厚さＴに近づくようになる。

また、上述したように、バッキングロール２５の離間速度ＲＳを増速すると、金属箔１１からの活物質ペースト１２の切れが向上するようになるため、活物質ペースト１２の終端厚さＴｅの増大が抑えられるようになる。このように離間速度ＲＳを変化させると、活物質ペースト１２の終端厚さＴｅが変化する。そこで、本実施形態の電極の製造方法では、上述したように、活物質ペースト１２の終端厚さＴｅが終端許容厚さＴｅ１よりも厚い場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、バッキングロール２５の離間速度ＲＳを増速するようにしている（Ｓ１１０）。さらには、ステップＳ１１０及びステップＳ１２０の処理を通じて、活物質ペースト１２の終端厚さＴｅが終端許容厚さＴｅ１以下になるまで、離間速度ＲＳを高めるようにしている。このようにして活物質ペースト１２の終端厚さＴｅに応じて離間速度ＲＳが補正されるため、そうした離間速度ＲＳの補正を通じて活物質ペースト１２の終端厚さＴｅが調整される。

以上説明したように、本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
（１）活物質ペースト１２の終端厚さＴｅが終端許容厚さＴｅ１よりも厚い場合には、バッキングロール２５の離間速度ＲＳを増速するようにしている。このようにして離間速度ＲＳが増速されると、金属箔１１からの活物質ペースト１２の切れが向上するようになるため、終端厚さＴｅの増大が抑えられるようになる。従って、コーティングロール２２を停止させることなく、活物質ペースト１２の塗布終端部Ｅの厚さが増大することを抑えることができる。

（２）離間速度ＲＳの増速処理を複数回実行するようにしている。そのため離間速度ＲＳの増速が実行されるごとに、金属箔１１からの活物質ペースト１２の切れは向上していく。従って、活物質ペースト１２の塗布終端部Ｅにおける厚みの増大をより一層抑えることができる。

（３）活物質ペースト１２の始端厚さＴｓが始端許容厚さＴｓ１よりも薄い場合には、始端厚さＴｓが基準厚さＴに近づくように、バッキングロール２５の接近速度ＳＳを変更するようにしている。従って、活物質ペースト１２の塗布始端部Ｓの厚さが、基準厚さＴに対して過度に薄くなることを抑えることができる。

（４）バッキングロール２５の離間速度ＲＳを、金属箔１１に塗布された活物質ペースト１２の始端厚さＴｓに応じて補正するようにしている。こうした離間速度ＲＳの補正を通じて活物質ペースト１２の始端厚さＴｓを調整することができるようになるため、離間速度ＲＳを適切に補正することにより、コーティングロール２２を停止させることなく、活物質ペースト１２の塗布終端部Ｅの厚さが増大することを抑えることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 離間速度ＲＳの増速処理では、離間速度ＲＳを一定の加算値Ａ１づつ増速させるようにした。この他、離間速度ＲＳを増速したときの終端厚さＴｅの変化量に基づき、加算値Ａ１を可変設定するようにしてもよい。例えば離間速度ＲＳを増速したときの終端厚さＴｅの変化量が少ないときほど、離間速度ＲＳの増速量が大きくなるように加算値Ａ１を可変設定してもよい。また、終端厚さＴｅと終端許容厚さＴｅ１との偏差に基づき、加算値Ａ１を可変設定するようにしてもよい。例えば、終端厚さＴｅと終端許容厚さＴｅ１との偏差が大きいときほど、離間速度ＲＳの増速量が大きくなるように加算値Ａ１を可変設定してもよい。

○ 接近速度ＳＳの増速処理では、接近速度ＳＳを一定の加算値Ａ３づつ増速させるようにした。この他、接近速度ＳＳを増速したときの始端厚さＴｓの変化量に基づき、加算値Ａ３を可変設定するようにしてもよい。例えば接近速度ＳＳを増速したときの始端厚さＴｓの変化量が少ないときほど、接近速度ＳＳの増速量が大きくなるように加算値Ａ３を可変設定してもよい。また、始端厚さＴｓと始端許容厚さＴｓ１との偏差に基づき、加算値Ａ３を可変設定するようにしてもよい。例えば、始端厚さＴｓと始端許容厚さＴｓ１との偏差が大きいときほど、接近速度ＳＳの増速量が大きくなるように加算値Ａ３を可変設定してもよい。

○ 接近速度ＳＳの減速処理では、接近速度ＳＳを一定の減算値Ｂ１づつ減速させるようにした。この他、接近速度ＳＳを減速したときの始端厚さＴｓの変化量に基づき、減算値Ｂ１を可変設定するようにしてもよい。例えば接近速度ＳＳを減速したときの始端厚さＴｓの変化量が少ないときほど、接近速度ＳＳの減速量が大きくなるように減算値Ｂ１を可変設定してもよい。また、始端厚さＴｓと始端許容厚さＴｓ１との偏差に基づき、減算値Ｂ１を可変設定するようにしてもよい。例えば、始端厚さＴｓと始端許容厚さＴｓ１との偏差が大きいときほど、接近速度ＳＳの減速量が大きくなるように減算値Ｂ１を可変設定してもよい。

○ 離間速度ＲＳの設定処理では、加算値Ａ１による離間速度ＲＳの増速処理を繰り返し実行するようにしたが、１回だけ実行するようにしてもよい。
○ 接近速度ＳＳの設定処理では、加算値Ａ３による接近速度ＳＳの増速処理を繰り返し実行するようにしたが、１回だけ実行するようにしてもよい。また、減算値Ｂ１による接近速度ＳＳの減速処理を繰り返し実行するようにしたが、１回だけ実行するようにしてもよい。

○ 離間速度ＲＳの設定処理のみを行ったり、接近速度ＳＳの設定処理のみを行うようにしてもよい。
○ 電極の製造装置１０は、乾燥炉３０やプレス機構部３２を省略してもよい。

○ 電極の集電体は、シート状であり、コーティングロール２２で活物質ペースト１２が塗布できるものであれば、金属箔１１に限定されるものではない。例えば、織物状や網状の集電体を用いてもよい。

○ 塗工装置２０は、金属箔１１に活物質ペースト１２を塗布する装置であったが、他の塗料を基材シートに塗布する塗工装置でもよい。
○ 上記実施形態にかかる塗工装置や電極の製造方法は、ニッケル水素二次電池や電気二重層キャパシタなどの蓄電装置に用いられる電極の塗工装置、及びそれら電極の製造方法に適用してもよい。

１１…金属箔、１２…活物質ペースト、２０…塗工装置、２１…収容部、２２…コーティングロール、２４…センサ、２５…バッキングロール、２８…制御装置。

Claims (5)

1. コーティングロールと、
   前記コーティングロールにペースト状の塗料を付着させる付着装置と、
   基材シートを搬送するとともに、前記基材シートを前記コーティングロールに付着した前記塗料に接触させる接触位置と、前記基材シートを前記コーティングロールに付着した前記塗料から離間させる離間位置との間で移動可能なバッキングロールと、を有し、
   前記バッキングロールを前記コーティングロールと同方向に回転させるとともに、前記バッキングロールを前記接触位置と前記離間位置との間で繰り返し移動させることによって、前記塗料を前記基材シートに間隔を空けて塗布する塗工装置であって、
   前記接触位置と前記離間位置との間を移動するときの前記バッキングロールの移動速度を制御する制御装置と、
   前記基材シートに塗布された前記塗料の塗膜の厚さを検出する厚さ検出器と、を備え、
   前記制御装置は、前記厚さ検出器にて検出された前記塗膜の塗布終端部の厚さが前記塗膜の基準値よりも厚いときには、前記接触位置から前記離間位置にまで移動するときの前記バッキングロールの移動速度である離間速度を、前記基準値よりも厚い前記塗布終端部が前記厚さ検出器で検出されたときの同離間速度よりも増速することを特徴とする塗工装置。
2. 前記制御装置は、前記離間速度の増速を複数回実行する請求項１に記載の塗工装置。
3. 前記制御装置は、前記厚さ検出器にて検出された前記塗膜の塗布始端部の厚さが前記基準値よりも薄いときには、前記塗布始端部の厚さが前記基準値に近づくように、前記離間位置から前記接触位置にまで移動するときの前記バッキングロールの移動速度である接近速度を変更する請求項１又は２に記載の塗工装置。
4. 前記基材シートは金属箔であり、前記塗料は活物質を含む活物質ペーストである請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の塗工装置。
5. コーティングロールと、
   前記コーティングロールに活物質を含む活物質ペーストを付着させる付着装置と、
   金属箔を搬送するとともに、前記金属箔を前記コーティングロールに付着した前記活物質ペーストに接触させる接触位置と、前記金属箔を前記コーティングロールに付着した前記活物質ペーストから離間させる離間位置との間で移動可能なバッキングロールと、を備える塗工装置にて、前記金属箔及び前記活物質ペーストを有した電極を製造する方法であって、
   前記バッキングロールを前記コーティングロールと同方向に回転させるとともに、前記バッキングロールを前記接触位置と前記離間位置との間で繰り返し移動させることによって、前記活物質ペーストを前記金属箔に間隔を空けて塗布するとともに、
   前記接触位置から前記離間位置にまで移動するときの前記バッキングロールの移動速度である離間速度を、前記金属箔に塗布された前記活物質ペーストの塗布終端部における厚さに応じて補正することを特徴とする電極の製造方法。